答案
1-5CCDBC 6-10ACBDD 11-15DCDDD
16. (1)玻璃搅拌器 (2)减少实验过程中的热量损失 (3)c (4)偏小 (5)20.05 20.3 20.3 20.55 51.8
17. (1) ①. 放热 ②. (E2-E1)kJ mol-1或-(E1-E2)kJ mol-1
(2)abd(3)H2SO4(aq)+NaOH(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l) △H=-57.3kJ mol-1
(4)98(5)369 (6)2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g) △H=-1135.7kJ mol-1
18.(1)-246.1 K·K2·K3 (2)AC (3)0.003mol·L-1·min-1 15% (4)AB (5)2.0
19.(1)减小 (2)> < (3)O2+4VO2===2V2O5 催化剂通过参与反应改变反应历程,降低反应的活化能来加快化学反应速率 (4)0.05kPa-1武汉四中2024~2025学年上学期高二10月月考
化学试卷
考试时间:2024年10月 试卷满分:100分
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将答题卡上交。
一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.下列反应既属于氧化还原反应,又属于吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸反应
B.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应
C.灼热的炭与二氧化碳反应
D.甲烷在氧气中的燃烧反应
2.下列关于化学反应与能量变化的说法正确的是( )
A.放热反应的发生无需任何条件
B.化学键的断裂和形成与反应放热和吸热无关
C.化学反应过程都伴随着能量的变化
D.硫酸与氢氧化钠的反应是吸热反应
3.化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用,下列说法正确的是( )
A.将肉类食品进行低温冷藏,能使其永远不会腐败变质
B.在化学工业中,选用催化剂一定能提高经济效益
C.夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D.茶叶等包装中加入还原性铁粉,能显著延长茶叶的储存时间
4.已知A、B、C、D四种物质都是气体,现在5L的密闭容器中进行反应:4A+5B4C+6D,30s后C的物质的量增加了0.30mol。则下列有关叙述正确的是( )
A.反应开始至30s,v(A)=0.010mol·L-1·s-1
B.30s时容器中D的物质的量至少为0.45mol
C.30s时容器中A、B、C、D的物质的量之比一定是4∶5∶4∶6
D.反应开始至30s,容器中A的物质的量增加了0.30mol
5.我国科学家研究出在S-In催化剂上实现高选择性、高活性电催化还原CO2制甲酸。图1表示不同催化剂及活性位上生成H*的能量变化,图2表示反应历程,其中吸附在催化剂表面的物种用*标注。下列说法错误的是( )
A.S-In/S表面更容易生成H*
B.S2-与K+(H2O)n微粒间的静电作用促进了H2O的活化
C.CO2经两步转化生成HCOO-
D.H*+OH-―→H2+*+OH-相对能量变化越小,越有利于抑制H*复合成H2
6.在一个绝热的、容积固定的密闭容器中,发生可逆反应mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)(m、n、p、q为任意正整数)。下列能说明该可逆反应达到平衡状态的是( )
①混合气体的密度不再发生变化 ②体系的温度不再发生变化 ③A的转化率不再改变
④各组分的百分含量不再改变 ⑤反应速率v(A)∶v(B)∶v(C)∶v(D)=m∶n∶p∶q
A.②③④ B.①③⑤
C.②④⑤ D.①②③④⑤
7.(2020·甘肃兰州一中高二月考下列事实中,不能用勒夏特列原理解释的是( )
①Fe(SCN)3溶液中加入固体KSCN后颜色变深 ②向稀盐酸中加入少量蒸馏水,盐酸中氢离子浓度降低 ③实验室常用排饱和食盐水的方法收集氯气 ④棕红色NO2加压后颜色先变深后变浅 ⑤加入催化剂有利于合成氨的反应 ⑥由H2(g)、I2(g)和HI(g)组成的平衡体系加压后颜色变深 ⑦500℃时比室温更有利于合成氨的反应 ⑧将混合气体中的氨液化有利于合成氨反应
A.①②⑥⑧ B.①③⑤⑦
C.②⑤⑥⑦ D.②③⑦⑧
8.下列说法正确的是( )
A.一定条件下,在体积为10L的密闭容器中充入1molX和1molY进行反应:2X(g)+Y(g) Z(g)达到平衡,若将容器体积变为20L,则Z的平衡浓度等于原来的
B.C(s)+H2O(g) H2(g)+CO(g),碳的质量不再改变说明反应已达平衡
C.若压强不再随时间变化时能说明反应2A(?)+B(g) 2C(?)已达平衡,则A、C不能同时是气体
D.1molN2和3molH2反应达到平衡时H2转化率为10%,放出的热量为Q1;在相同温度和压强下,当2molNH3分解为N2和H2的转化率为10%时,吸收的热量为Q2,Q2不等于Q1
9.在体积均为1.0L的恒容密闭容器中加入足量的相同的炭粉,再分别加入0.1molCO2和0.2molCO2,在不同温度下反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)达到平衡,平衡时CO2的物质的量浓度c(CO2)随温度的变化如图(图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ点均处于曲线上),下列说法正确的是( )
A.体系中c(CO):c(CO,状态Ⅱ)>2c(CO,状态Ⅲ)
B.反应CO2(g)+C(s) 2CO(g)的ΔS>0,ΔH<0
C.体系的总压强p总:p总(状态Ⅱ)<2p总(状态Ⅰ)
D.逆反应速率v逆:v逆(状态Ⅰ)
压强/MPa 平衡常数 温度/℃ 1.0 1.5 2.0
300 a b 16
516 c 64 e
800 160 f g
下列判断正确的是( )
A.g>f
B.ΔH<0
C.2.0MPa、800℃时,A的转化率最小
D.1.5MPa、300℃时,B的转化率为50%
11.700℃时,向容积为2L的密闭容器中充入一定量的CO(g)和H2O(g),发生反应CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),反应过程中测定的部分数据见下表(表中t2>t1):
反应时间/min n(CO)/mol n(H2O)/mol
0 1.20 0.60
t1 0.80
t2 0.20
下列说法正确的是( )
A.反应在0~t1min内的平均速率为v(H2)=mol·L-1·min-1
B.若800℃时该反应的平衡常数为0.64,则正反应为吸热反应
C.保持其他条件不变,向平衡体系中再通入0.20molH2O(g)和0.40molH2(g),则v正>v逆
D.保持其他条件不变,起始时向容器中充入0.60molCO(g)和1.20molH2O(g),达到平衡时n(CO2)=0.40mol
12.电石(主要成分为CaC2)是重要的基本化工原料。已知2000℃时,电石生产原理如下:
①CaO(s)+C(s)===Ca(g)+CO(g) ΔH1=akJ·mol-1 平衡常数K1
②Ca(g)+2C(s)===CaC2(s) ΔH2=bkJ·mol-1 平衡常数K2
以下说法不正确的是( )
A.反应①K1=c(Ca)·c(CO)
B.反应Ca(g)+C(s)===CaC2(s)平衡常数K=
C.2000℃时增大压强,K1减小,K2增大
D.反应2CaO(s)+CaC2(s)===3Ca(g)+2CO(g) ΔH=(2a-b) kJ·mol-1
13.在密闭容器中进行反应:A(g)+3B(g)2C(g),下列有关说法错误的是( )
A.,依据图可判断p1>p2
B.,在图中,虚线可表示使用了催化剂时的变化情况
C.,依据图可判断正反应为放热反应
D.,由图中混合气体的平均相对分子质量随温度的变化情况,可推知正反应吸热
14.已知反应N2O4(g) 2NO2(g) ΔH>0的平衡体系中,物质的总质量(m总)与总物质的量(n总)之比M(M=)在不同温度下随压强的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A.温度:T1<T2
B.平衡常数:K(a)=K(b)<K(c)
C.反应速率:vb<va
D.当M=69g·mol-1时,n(NO2)∶n(N2O4)=1∶1
15.研究化学反应进行的方向对于反应设计等具有重要意义,下列说法正确的是( )
A.ΔH<0、ΔS>0的反应在温度低时不能自发进行
B.在其他外界条件不变的情况下,汽车排气管中使用催化剂,可以改变产生尾气的反应方向
C.反应CaCO3(s)===CaO(s)+CO2(g)在室温下不能自发进行,说明该反应的ΔH<0
D.一定温度下,反应MgCl2(l) Mg(l)+Cl2(g)的ΔH>0、ΔS>0
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16. (11分)50mL0.50mol·L-1盐酸与50mL0.55mol·L-1NaOH溶液在如图所示的装置中进行中和反应。通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和反应反应热。回答下列问题:
(1)从实验装置上看,图中尚缺少的一种玻璃仪器是______________。
(2)隔热层的作用是_________________________________________。
(3)倒入NaOH溶液的正确操作是________(填字母)。
a.沿玻璃棒缓慢倒入 b.分三次少量倒入 c.一次迅速倒入
(4)若实验过程中,内筒未加杯盖,求得的中和反应反应热数值________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g·cm-3,又知中和反应后生成的溶液的比热容c=4.18J·g-1·℃-1。为了计算中和热,某学生的实验记录数据如下:
实验序号 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度t1/℃ 反应后体系的温度t2/℃
盐酸 氢氧化钠溶液
1 20.0 20.1 23.2
2 20.2 20.4 23.4
3 20.3 20.3 24.2
4 20.5 20.6 23.6
完成表格并依据该学生的实验数据计算,该实验中生成1mol水时放出的热量为______kJ(结果保留一位小数)。
17.(15分) I.请结合图回答问题。
(1)图中所示反应为________(填“吸热”或“放热”)反应,该反应的△H=______(用含E1、E2的代数式表示)。
(2)下列反应中,符合如图描述的反应有_______(填字母代号)。
a.甲烷在氧气中燃烧 b.Na与H2O反应
c.Ba(OH)2 8H2O与NH4Cl反应 d.黄铁矿(主要成分为FeS2)的燃烧
II.完成下列问题。
(3)1L1.0mol L-1H2SO4溶液与2L1.0mol L-1NaOH溶液完全反应,放出114.6kJ热量,表示该反应中和热的热化学方程式为________ 。
(4)火箭和导弹表面的薄层是耐高温物质。将石墨、铝粉和二氧化钛按一定比例混合在高温下煅烧,所得物质可作耐高温材料,4Al(s)+3TiO2(s)+3C(s)=2Al2O3(s)+3TiC(s) △H=-1176kJ mol-1,则反应过程中,每转移1mol电子放出的热量为_______kJ。
(5)已知H2(g)+Br2(l)===2HBr(g) ΔH=-72kJ·mol-1,蒸发1molBr2(l)需要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表:
物质 H2(g) Br2(g) HBr(g)
1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ 436 200 a
则表中a=______________。
(6)已知:N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △H=+67.7kJ mol-1;
N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H=-534kJ mol-1;
则N2H4(g)与NO2(g)完全反应生成N2(g)和H2O(g)的热化学方程式为_________ 。
18.(14分)二甲醚(DME)被誉为“21世纪的清洁燃料”,由合成气制备二甲醚的主要原理如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH1=-90.7kJ·mol-1 K1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5kJ·mol-1 K2
③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.2kJ·mol-1 K3
回答下列问题:
(1)反应3H2(g)+3CO(g) CH3OCH3(g)+CO2(g)的ΔH=________kJ·mol-1;该反应的平衡常数K=________(用K1、K2、K3表示)。
(2)下列措施中,能提高(1)中CH3OCH3产率的有________。
A.使用过量的C B.升高温度 C.增大压强
(3)一定温度下,将0.2molCO和0.1molH2O(g)通入2L恒容密闭容器中,发生反应③,5min后达到化学平衡,平衡后测得H2的体积分数为0.1。则0~5min内v(H2O)=________,CO的转化率α(CO)=________。
(4)将合成气以=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:4H2(g)+2CO(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH,其中CO的平衡转化率随温度、压强的变化关系如图1所示,下列说法正确的是________(填字母)。
A.ΔH<0 B.p1>p2>p3
C.若在p3和316℃时,起始时=3,则平衡时,α(CO)小于50%
(5)采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu Mn的合金),利用CO和H2制备二甲醚(DME)。观察图2,当约为________时最有利于二甲醚的合成。
19.(15分)将SO2转化为SO3是工业上生产硫酸的关键步骤,发生的反应为2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-196kJ·mol-1,某小组计划研究在相同温度下该反应的物质变化和能量变化,他们分别在恒温下的密闭容器中加入一定量的物质,获得如下数据:
容器编号 容器体积/L 起始时各物质的物质的量/mol 达到平衡的时间/ min 平衡时反应热量变化/kJ
SO2 O2 SO3
① 1 0.050 0.030 0 t1 放出热量:Q1
② 1 0.100 0.060 0 t2 放出热量:Q2
回答下列问题:
(1)若容器①的容积变为原来的2倍,则SO2的平衡转化率________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)容器①②中均达到平衡时:t1________(填“>”“<”或“=”,下同)t2;放出热量2Q1________Q2。
(3)SO2(g)与O2(g)在V2O5作催化剂的条件下的反应历程如下:
①SO2+V2O5===SO3+2VO2;
②____________________(写出第2步反应的化学方程式);V2O5能加快反应速率的根本原因是________________________________。
(4)在450℃、100kPa的恒温恒压条件下,SO3的平衡体积分数随起始时投料的变化如图所示,用平衡压强(平衡压强=该物质的体积分数×总压强)代替平衡浓度,则450℃时,该反应的Kp=________。